基于调查的环卫工具创新设计

1.环卫工具设计背景
城市环卫设施形象对一个城市的整体形象起着极其重要作用，它间接地推动着城市乃至国家的发展。提高城市环卫设施形象可以提升其整体形象，刺激外资投入，促进城市的发展。但是目前很多城市环卫设施形象存在很大问题，本文以西安为例开展对环卫设施和环卫工人工作环境的调查。调查以整个环卫系统为主体，将代表环卫设施形象的个体纳入整体系统之中，从西安城市形象和城市环卫设施运行环境的具体情况出发，分析西安市环卫设施、环卫工人、使用工具、工作环境的实际情况与具体的环卫环境的相互关系。基此对调查结果进行分析，运用人机工程学的科学研究方法对环卫工具进行改良设计，以提高环卫工人的工作效率保障环卫工人的生活质量，带动城市的和谐发展。
2.基于调查的创新设计
2.1实地调查访问
首先对西安市的整体环卫状况（涉及环卫工人工作环境及工具情况）进行摸底调查，走访西安市主要街道，汇总情况进行初步总结，并结合相关城市的环卫状况进行调查，由此最终设计出西安市地区环卫情况调查问卷。在此基础上又开始新一轮的街道走访调查，对西安五大区（碑林区、雁塔区、新城区、未央区、高新区）进行较全面的调查，这次调查涉及方面更广，问题更全面，更深入，问卷分为个人信息，工作情况，工具，福利五大方面，在经过近半个月的调查走访后积累了三百份问卷。通过讨论分析和查阅资料，对调研所得进行了积极的讨论，总结做出了西安市环卫设施及工具总结，从而为有针对性对环卫工具进行创新设计奠定基础。在调查过程中，调研受到环卫工作者的支持和赞赏。
2.2调查情况总结
西安市目前有1193条道路需要清扫保洁，总面积达3038.5万平方米，保洁员总人数为9513人。西安环卫工人所使用的清扫车辆及清扫工具存在很大弊病。根据在西安多处走访并结合清扫环卫工人现状调查问卷，最终得到的主要结论包括以下几点：（1）操作不舒适：52%的调查者对现在所使用的工具不太满意，有48%的人认为工具沉重笨拙，操作感不佳。（2）作业疲劳：由于工作的实际需要，经常会低头弯腰清扫，为了捡拾杂物，更会加重腰部的疲劳。（3）不方便：在工作移动过程中，因为工具较多，不可能把常用工具放在身边，所以经常反复拿取适用的工具，便携的不方便，使得效率不高。（4）外观简陋：调查访谈中，很多调查者认为，现在手工清扫工具部分是自制，外观简陋，和现代城市形象不符。这就需要从工业设计角度出发设计一套真正适于环卫工人使用舒适方便环卫清洁工具。
2.3设计方案
根据设计的市场导向原则和前面的调查分析，由调研阶段进入到新的设计阶段。本着“以人为本”的设计思想，从环卫工人作业习惯和特点、人性化设计和科技含量等角度考虑设计的产品。对使用过程的种种不安全因素采取有利措施，加以防止和防护。同时，还考虑产品的人机工程性能，易于改善使用条件[1]。具体创意包括：可伸缩、可折叠、方便放置在环卫三轮车两侧工具箱的扫帚、垃圾铲，设计新颖、美观实用的环卫作业服装和雨衣，新式环卫作业标志等都是我们设计的方向。
将人的生理学、心理学和环境的因素充分考虑到环卫工具的创新设计中，使调查所得结论反作用于环卫工人并指导工具设计。
产品设计是将人的某种目的或需要转换为一个具体的物理形式或工具的过程，是把一种计划、规划设想、问题解决的方法，通过具体的载体，以美好的形式表达出来的一种创造性活动过程[2]。设计重点偏向小型便携工具，目的是从最根本处解决广大清洁工人使用自制工具甚至无工具现状，实现工人的劳动工具的舒适合理性。调查得知现有基本工具基本分为清扫类和收集类。前者含大扫把、小扫把，后者有簸箕、垃圾钳。这些都是环卫工人最常用不离手的工具。重点放在这些工具的整合上，由此作为出发点，初步确定以下方案：工具与垃圾车融为一体的整合设计；在原有工具箱基础上改变部分零件转为清洁专用多功能工具箱。总体分为两个部分，分别具有清扫、存放等功能。第一部分就是最前面是撮箕，撮箕的提干可以顺势放在整个大的车体上，方便拿取，撮箕没有封口，既为了方便，又考虑到清洁工人也可以边走拿垃圾钳将垃圾拣起放入撮箕；第二部分是扫把放置区，采用倾斜式来放置扫把，扫把采用伸缩式设计，此为主体工具的配套方案。遮阳便于可收缩的扫把方便放入箱内又不占空间，其上盖采用上翻式方便拿取，将扫把取出后可将盖子盖上。以人机工程学的方法对常规工具的尺寸进行测量，设计工具箱体的适宜高度为80cm，把手高度为100cm，宽度为40cm，长度44cm。在色彩的设计上必须要考虑到警戒色的使用，环卫工人工作环境相对复杂，车流量大，易发生交通事故，所以采用黄色为主色调，黑色为辅，使人产生一定的警觉效果，加上工具箱相对面积较大，在川流不息的公路上辨识感较强，可在一定程度上保护正在作业的环卫工人，例如清洁工人在清扫作业时，可将其放置于工作区域，起到警示牌的作用，大大降低了工人在路面清扫时发生意外的可能。

图1为方案的手绘概念草图，图2是计算机三维效果图，最终制作模型样机如图3，以进行进一步的使用观察实验。模型整体由通用聚苯乙烯制成，此材料轻盈且韧性强度好，以细密的点状颗粒附着于表面，有耐用不易磨损特点，工作时轻便，又易于维护。

目前环卫工人使用的扫把大多数使用的是竹子藤条材料，这种材料重量大易磨损，经常携带加重清洁工人的劳动力度，工作的同时间接造成工作者的劳动损伤。扫把在环卫工人的平常工作中使用率高使用功能强。通过调查了解到扫把的现有缺陷在于体积大不易携带，极易磨损，清洁工人使用不方便。我们从人机和设计的角度考虑。采用灵活的解决办法，将雨伞的连接收缩原理运用在扫把把手上，通过对拉柄的控制（图4、5），两侧的杆子向上提起，带动里面的连接。使用状态时直接放开挂钩，相对应的两边的连接杆放下散开扫把刷头；将提起的把手挂在上部的挂钩为收缩状态，把手杆分为两段亦可收成最短状态便于放置在工具箱内。这样减少了所占空间，便于工人携带。为了降低扫把刷头的磨损度，单独对扫把头部设计采用新思路新方法，改变了以往小扫把一次性的概念，采用两片厚塑料压制，中间附带弹簧小螺钉可以使其紧紧的夹住扫把头不至于其在扫地的过程中掉下来。总体采用了有机三角造型，一边长一边短，可以实现扫角落用短地方，方便打扫，互相切换，使得可以和换笔头一样简单轻便（图6）。这种相互折叠的设计思路与工具箱小巧便携的特点相互呼应，充分合理的利用工具空间，改变环卫工具以往裸露笨重的形象。减轻劳动者的劳动量保障劳动者的劳动安全的同时也维护和提升了城市的环卫形象和城市环境的健康发展。
3.结论
本文在广泛调研的基础上，用工业设计知识对工人的工具及设施进行改良和创新设计，提高工具的人机性，减小工人劳动负荷和损伤，提高劳动工具和设施的安全性可靠性。为环卫工人提供更为安全健康的工作生活环境。